傳統關節機器人主要由本體結構件、減速器、伺服電機、控制器等構成。

本體結構件

工業機器人本體由旋轉機座，大臂，小臂等部位組成，是機器人外面最直接的機械結構。機器人本體結構件包含鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、結構鋼等多種材質。

減速器

減速器用于承載機器人各個關節的載荷，電機輸出的高轉速低扭矩通過減速器后形成低轉速高轉矩，從而提升機器人各軸的輸出力矩，使得機器人可以承受較大的負載。機器人對減速器的要求很高，需要減速器體積小、質量小、減速比大、精度高、抗沖擊等。

目前大量應用于多關節機器人的減速器主要有兩種：一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。RV減速器因具有更高的剛度和回轉精度，一般被放置在大臂、肩部等重負載位置；諧波減速器則被放置在小臂及手腕部。

驅動控制系統

驅動控制系統主要用于控制機器人按照設定的運動參數進行運動。其主要包含伺服驅動器、伺服電機和控制器。

（1）伺服電機主要用于驅動機器人的關節，要求具備最大功率質量比和扭矩慣量比、高啟動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍；

（2）伺服驅動器是驅動伺服電機進行運動的裝置，根據控制器的指令，伺服驅動器給予伺服電機相應的電流，從而保證伺服電機按照需求的運動速度、加速度、運轉位置等條件進行運動，從保證機械臂的運動達到設定要求。

（3）控制器可對其內部參數進行人工設定而實現對機器人的位置控制、速度控制和轉矩控制等多種功能。

六軸串聯機器人“軸”作用

傳統六軸工業機器人一般有6個自由度，常見的包含旋轉（S軸），下臂（L軸）、上臂（U軸）、手腕旋轉（R軸）、手腕擺動（B軸）和手腕回轉（T軸）。6個關節合成實現末端的6自由度動作。

一軸：第一個軸是連接底座的部分，承載著整個機器人的重量和和底座的左右轉動；

二軸：控制機器人大臂的前后擺動；

三軸：控制機器人小臂的前后擺動；

四軸：控制機器人小臂旋轉；

五軸：控制和上下微調機械手手腕的轉動，通常是當產品抓取后可以進行產品翻轉的動作；

六軸：用于末端夾具部分的旋轉功能，可更精確定位到產品。

Tips

根據應用場景不同，手腕部分也有不同的結構設計方式。B（bend）表示彎曲結構，R（revolve）表示轉動結構。

六軸串聯機器人優劣勢

優勢

結構緊湊，安裝占地面積小；

靈活性好，手部到達位置范圍大，具有較好的避障性能；

沒有移動關節，關節密封性能好，摩擦小，慣量小；

關節驅動力小，能耗較低。

劣勢

運動過程中存在平衡問題，控制存在耦合；

當大臂和小臂舒展開時，機器人結構剛度較差；

控制運動過程中存在奇異點，使用及控制算法需規避。

責任編輯：彭菁